Contaminación por ruido

1. Tema :
Contaminación de origen Físico

2. Contaminación acústica
Ruido: Reduce la calidad de vida y supone una amenaza para la salud
(efectos psicológicos y fisiológicos).
Ruido se define como un sonido no deseado. Es subjetivo y no
permanece en el ambiente.
Principales diferencias con otros contaminantes:
• No deja residuos
• Su efecto no es acumulativo en el medio pero si en el ser humano
• Contaminante con un radio de acción limitado
• Necesita muy poca energía para ser transmitido
• Complejo de medir y cuantificar

3. Contaminación acústica
Efectos sobre la salud aparecen a largo plazo Es dificil establecer la
relación causa-efecto
Se valora como una de las molestias ambientales mas incómodas:
Considerado como el segundo problema ambiental local mas grave.
Ligado al desarrollo

4. Contaminación acústica
Fuentes
Temporalmente
• Continuos (ininterrumpido - varía menos de 5 dB durante el periodo de observación)
• Intermitente (mas de un segundo pero se interrumpe durante mas de un segundo)
• Impulsivo (menos de un segundo)
Espacialmente
• Foco puntual
• Foco espacial
• Foco lineal
Principales fuentes
• Tráfico: Camiones > Motocicletas > Coches
• Equipos industriales
• Construcción
• Tráfico aéreo
• Actividades deportivas y multitudinarias

5. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
Ruido: Ondas sonoras producidas por la vibración de un objeto sólido o como
resultado de la circulación de un fluido alrededor o a través de objeto sólidos.
Ruido de caracteriza por su frecuencia (número de ciclos por segundo) y por su
amplitud (presión máxima o mínima en relación a la presión atmosférica)
Presión
Longitud de onda ( λ) c
Frecuencia =
λ
Amplitud
Ruido se clasifica:
Sonido suave
Sonido fuerte
P

6. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
Tono grave
Tono agudo
P
Generalmente estas ondas sonoras varían en frecuencia y magnitud (presión) con el
tiempo. Como valor ponderado durante un tiempo de monitorización “t” se utiliza
“Raiz cuadrada media de la presion sonora” (prms)
1 1
_2  2
1 t  2
p rms = p


 =  ∫ p 2 ( t )dt 
  t 0 

7. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
Potencia (W): velocidad a la que se transmite la energía por ondas sonoras; vatios
Intensidad (I): Potencia media por unidad de área normal a la dirección de
propagación; vatios/m2
W prms: raíz cuadrada media de la presión (Pa)
I=
S
S: sección perpendicular a la dirección de la
(p rms ) 2
I= onda (m2)
S
S S S ρc
ρ: densidad media del medio de propagación
S aumenta con la distancia (kg/m3; para aire 1,185 kg/m3 a 20 °C)
Intensidad disminuye con la
distancia
c: velocidad del sonido (340 m/s)
El intervalo de presiones que el oído humano detecta es muy amplio (2·10 -5 - 200 Pa).
El mecanismo auditivo responde de manera relativa mas que absoluta.
 p2 
Escala elegida para la medición del ruido logarítmica: L p = 10 log  2
rms
 p rmso 
 
Lp es el nivel de presión del sonido y prmso la raíz cuadrada
media de la presión de referencia 2 10-5 Pa (umbral de audición)

8. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
 p2   p rms 
L p = 10 log10  rms
2
= 20 log10  

 p rmso   p rmso 
Cuando dos fuentes de sonidos se combinan la potencia e intensidad del sonido
resultante es la suma de cada una de las potencias y las intensidades individuales,
respectivamente. Esto no ocurre así con los niveles de presión
Ejemplo
Dos sonidos de 80 dB y 70 dB se combinan en uno solo. Calcular el nivel de presión
del sonido resultante. Datos: Densidad del aire: 1.185 kg/m3; Velocidad del sonido 340
m/s

9. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
140 Umbral de dolor
125 Despegue avión
85 camión
65 oficina
45 Biblioteca
0 umbral auditivo
Niveles de ruido diurnos de 50 dB conllevan molestias poco o nada
serias en la comunidad

10. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
El nivel de presión (Lp) es una medida objetiva de la intensidad del sonido pero no
representa con precisión lo que las personas perciben (sonoridad)
Sonoridad: percepción personal de la magnitud de un sonido. Es una medida subjetiva.
Empíricamente se vio que la sensibilidad del oído depende de la frecuencia, influyendo
en esa dependencia el nivel de presión
Niveles de presión
altos
E j. Un sonido de 1000 Hz a 0 dB
Percepción
Niveles de presión
es audible, en cambio uno de 100 Hz solo es bajos
audible a 37 dB
A frecuencias bajas necesitamos mas
intensidad (presión) para oir
20 200 2000
Frecuencia

11. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
En 1933, Fletcher y Munson elaboraron un gráfico de líneas isofónicas
(igual nivel de sonoridad)
A lo largo de la curva
los sonidos son
percibidos de igual
manera
Se pensó que utilizando una red de filtrado (ponderación) seria posible
relacionar los niveles de presión con la sonoridad: Nacen así las escalas
de ponderación

12. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
Se introdujeron tres escalas ( y posteriormente una cuarta):
A: Compensación para bajos niveles de presión (≈ 40 dB)
B: Compensación para niveles medios de presión (≈ 70 dB)
C: Compensación para niveles altos de presión (≈ 100 dB)
D: Compensación para medir ruidos de aviones
Valores medidos con la escala
A se expresan como dBA

13. Contaminación acústica
Naturaleza del ruido y medición
Aparatos de Medición
Sonómetro
Diseñado para
responder al
sonido como el
oído humano
Relaciona el nivel de presión sonora con el
Unidad de
Procesamiento Lectura
tiempo de exposición y proporciona valores
Micrófono
Ponderaciones de “dosis de exposición”
A,B,C,D

14. Contaminación acústica
Índices de ruido
A)- Nivel continuo equivalente: La mayor parte de los ruidos fluctúan en el tiempo: Lp
= f(t)  se trabaja con parámetros promedio:
 L pi

1 t L p ( t )10   ∑ t i 10 10

L eq = 10 log  10∫ dt  = 10 log  i 
t 0   t 
 
 
L p ( t ) = Nivel de ruido ins tan tan eo
t = tiempo de medida
L eq = Nivel continuo equivalente
Nivel continuo equivalente es el nivel de ruido que de haber sido constante
representaría la misma cantidad de energía.
Ejemplo
Calcular el nivel continuo equivalente del sonido producido por un ventilador de 75 dB
que opera durante 5 min cada hora. El ruido de fondo es de 55 dB

15. Contaminación acústica
Índices de ruido
Existe diferencia entre la molestia producida por un nivel sonoro
durante el día y durante la noche: Nivel equivalente día-noche (Ldn)
Se penalizan los
1   Ld   ( L n +10 )    ruidos de noche
 10   10 
= 10 log   15 × 10   + 9 × 10  
L dn 
 24 
 

B)- Parámetros estadísticos: Percentiles de nivel de ruido que tenemos
durante ciertos periodos de tiempo:
• L10: nivel sonoro por encima del que nos encontramos el 10 % del
tiempo. Representa “valores máximos”
• L90: nivel sonoro por encima del que nos encontramos el 90 % del
tiempo. Representa “niveles de ruido de fondo”

16. Contaminación acústica
Índices de ruido
C)- Nivel de contaminación sonora: Tiene en cuenta el nivel medio mas
las fluctuaciones que ocurren
Lop = Leq + (L10 + L90)
D)- Índice de ruido de tráfico:
TNI = 4(L10 - L50) + L90 - 30

17. Contaminación acústica
Efectos negativos del ruido
Dos tipos de efectos: Fisiológicos o psicológicos
A)-Fisiológicos
• A-1. Fisiológicos auditivos: Pérdidas de audición reversibles (exposición
durante corto tiempo) o irreversible (exposición prolongada).
Pérdida auditiva en función
del tiempo de exposición:
a- < 1 año
b- 1-5 años
c- 6-10 años
d- 11-20 años
e- 31-30 años
f- > 30 años

18. Contaminación acústica
Efectos negativos del ruido
•A-2. Fisiológicos no auditivos (alteraciones del sistema nervioso,
aumento de la presión arterial, ulceras, problemas en el riego
cerebral.
B-Psicológicos
• Efectos sobre el sueño: Dificultad para conciliar el sueño;
disminuye la profundidad del sueño  Rendimiento
• Alteraciones en la conducta: Agresividad
• Efectos en la memoria: Menos rendimiento
• Estrés
• Efectos sobre el embarazo: Bebes mas sensibles al ruido y de
menor tamaño

19. Contaminación acústica
Ruido en la industria
Se genera ruido en:
• Funcionamiento de máquinas: Impactos, fricción en los engranajes,
rodamientos
• Flujo de fluidos
• Equipos eléctrico
Ruidos inherentes al funcionamiento del equipo (difíciles de minimizar),
otros se producen debido al mal funcionamiento (fáciles de minimizar).
Minimización de la producción de ruido en el diseño de planta: Difícil de
establecer a priori

20. Contaminación acústica
Ruido en la industria
Equipos generadores de ruido:
• Ventiladores: Refrigeración de equipos o espacios. Dos tipos de ruido:
 Ruido de banda ancha debido al flujo del fluido
 Ruido debido al movimiento de aspas cuya f (velocidad de giro, número de
aspas)
• Motores eléctricos: Fuerzas electromagnéticas entre el estator y el rotor y ruido
debido a los ventiladores asociados
• Compresores: Variaciones de presión del fluido genera ruido.
• Válvulas de control: Variaciones de presión
• Emisiones o escapes de vapor: Ruido debido a la caída de presión

21. Contaminación acústica
Control del ruido
Actuación sobre los elementos implicados
Transmisión
Fuente receptor
A)- Fuente:
A1- Reducir o eliminar la intensidad del ruido:
• Sistemas amortiguadores de ruido
• Disminuir fricción en tuberías: Materiales de menor rugosidad, velocidad del
fluido
• Modificaciones en el proceso: limitadas por producción
• Disminuir el tiempo de funcionamiento al mínimo
A2- Disminuir la frecuencia para minimizar efectos
• En ventiladores podemos disminuir el numero de aspas y la frecuencia de giro

22. Contaminación acústica
Control del ruido
A3- Directividad de la fuente.
• Dirigir la fuente hacia en otra dirección
B)- Transmisión de las ondas
B1- Separar el origen del sonido del receptor
• La intensidad del sonido depende
inversamente de la distancia
• Se produce una atenuación del sonido en la
atmósfera (f (distancia y frecuencia) como
consecuencia de la disipación de energía en el
aire. También se produce una atenuación por
parte del terreno: superficies dura reflejan el
sonido y las blandas lo atenúan

23. Contaminación acústica
Control del ruido
B2- Aislamiento sonoro de la fuente
B3- Barreras de ruido
Son
idoD
ifra
ctad
o
Sonido Transmitido
Sonido Receptor
Emisor Reflejado
C)-Protección del receptor:
C1- Sistemas de protección individual
C2- Disminución del tiempo de exposición

24. Contaminación por radiación electromagnética
Radiaciones ionizantes: Radiación de
frecuencias altas y potentes (fotones con
energía suficiente para ionizar la materia con la
que inciden). Se clasifican en:
• Rayos ultravioleta, Rayos X y rayos gamma.
Causan quemaduras, nauseas, muerte.
Radiaciones no ionizantes: Radiación de
frecuencias mas bajas y mas benignas
Niveles de exposición y emisión vienen
recogidos en la “ley general de
telecomunicaciones 11/98”

25. Bibliografía
Ingeniería ambiental: Fundamentos, entornos, tecnologías y sistemas de gestión.
Gerard Kiely. 1999.McGraw-Hill.
www.defra.gov.uk
http://www.eie.fceia.unr.edu.ar/